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Praktikum APT 4Praktikum APT 4KonserveKonserve
Prof. Dr. Ing. U. Goßling
Dipl. Ing. B. HunfeldNur für den internen Gebrauch.
Literaturverzeichnis liegt im Labor / Technikum aus.
GliederungGliederung
Grundlagen
– Pasteurisation / Sterilisation
– Haltbarkeit von Konserven
– Einteilung von Konserven
Arbeitsablauf im Technikum– Herstellung Chili con carne
Definition Konserven Definition Konserven
Konserven sind längerfristig haltbare Produkte in luftdicht
verpackten, verschlossenen Behältnissen ( Metall,-Glas,-oder
Weichpackungen ).
Erreicht wird dies hauptsächlich durch 2 Arten der
Hitzekonservierung:
1. Pasteurisation
2. Sterilisation
PasteurisationPasteurisation
Erhitzungsverfahren mit Wirktemperaturen unter 100°C
(unter Atmosphärendruck )
Ziel:
• Abtötung aller pathogenen vegetativen MO.
• Reduktion der psychrophilen/psychrotropen MO.
• Inaktivierung der produkteigenen Enzyme.
PasteurisationPasteurisation
Sporen von MO können bei pH-Werten unter 4,5 nicht
auskeimen und sich folglich nicht vermehren,
Aus diesem Grund sind saure und stark saure Produkte
relativ unproblematisch in der Haltbarmachung.
Da nur vegetative MO abgetötet werden müssen, sind
Temperaturen von 60-100°C ausreichend.
Einteilung der Konserve nach dem pH- Wert Einteilung der Konserve nach dem pH- Wert ihres Füllgutesihres Füllgutes
Stark saure Füllgüter pH < 3,9
Saure Füllgüter pH 3,9 – 4,5
Schwach saure Füllgüter pH > 4,5
SterilisationSterilisation
Erhitzungsverfahren mit Wirktemperaturen über 100 °C (mit
Überdruck).
Einsatz vor allem bei schwach sauren Produkten, da Sporen
auskeimen und wachsen könnten.
Da Sporen deutlich widerstandsfähiger als die vegetativen Formen der
MO sind, werden zur Abtötung Temperaturen > 100°C nötig.
Hitzekonservierung von LMHitzekonservierung von LM
F- Wert
– Der F–Wert beschreibt den Erhitzungseffekt, also die
Keimabtötungsrate.
– Dabei geht man von folgendem Grundwert aus:
1 F = 1Minute bei 121°C.
– Die F-Werte werden durch die Integration der Kerntemperaturkurven
gegen die Zeit ermittelt. Dabei ist der z- Wert für den Leitkeim
maßgebend.
Hitzekonservierung von LebensmittelnHitzekonservierung von LebensmittelnDie Entscheidung, welcher Erhitzungseffekt bzw. welcher F-Wert für ein
bestimmtes Produkt mit einer angestrebten Haltbarkeit ausreichend
ist, ist nicht einfach, da der F-Wert von mehreren Faktoren abhängig
ist:
– aw-und pH- Wert
– Nitritgehalt
– Ausgangskeimgehalt
– Die angestrebte Sicherheit
– Erhitzungsverfahren
– Behälterformat
– Erhitzungstemperatur
– Art der Wärmeübertragung
F-Werte für saure Produkte (pH < 4,5)F-Werte für saure Produkte (pH < 4,5)Temp (°C) F 16/200 Temp (°C) F 16/200 Temp (°C) F 16/200
70 0,002 80 0,032 91 0,546
71 0,003 81 0,041 92 0,708
72 0,004 82 0,054 93 0,917
73 0,005 83 0,069 94 1,189
74 0,007 84 0,089 95 1,540
75 0,009 85 0,115 96 1,995
76 0,011 86 0,150 97 2,585
77 0,015 87 0,194 98 3,349
78 0,019 88 0,251 99 4,340
79 0,024 89 0,325 100 5,624
F-Werte für schwach saure Produkte (pH>4,5)F-Werte für schwach saure Produkte (pH>4,5)
Temp (°C) F 18/250 Temp (°C) F 18/250 Temp (°C) F 18/250
100 0,0077 113 0,1545 125,5 2,7472100,5 0,0087 113,5 0,1733 126 3,0824101 0,0097 114 0,1945 126,5 3,4585
101,5 0,0109 114,5 0,2182 127 3,8805102 0,0123 115 0,2448 127,5 4,3540
102,5 0,0138 115,5 0,2747 128 4,8853103 0,0154 116 0,3082 128,5 5,4814
103,5 0,0173 116,5 0,3459 129 6,1502104 0,0194 117 0,3881 129,5 6,9006
104,5 0,0218 117,5 0,4354 130 7,7426105 0,0245 118 0,4885 130,5 8,6874
105,5 0,0275 118,5 0,5481 131 9,7474106 0,0308 119 0,6150 131,5 10,9368
106,5 0,0346 119,5 0,6901 132 12,2713107 0,0388 120 0,7743 132,5 13,7686
107,5 0,0435 120,5 0,8687 133 15,4486108 0,0489 121 0,9747 133,5 17,3336
108,5 0,0548 121,5 1,0937 134 19,4486109 0,0615 122 1,2271 134,5 21,8217
109,5 0,0690 122,5 1,3769 135 24,4844110 0,0774 123 1,5449 135,5 27,4719
110,5 0,0869 123,5 1,7334 136 30,8240111 0,0975 124 1,9449 136,5 34,5851
111,5 0,1094 124,5 2,1822 137 38,8051112 0,1227 125 2,4484 137,5 43,5400
Haltbarkeit von KonservenHaltbarkeit von Konserven
Durch Erhitzen haltbar gemachte LM sind ebenfalls nur zeitlich
begrenzt haltbar
Die Haltbarkeitsdauer wird durch
– chemisch/ physikalische Prozesse und
– durch sensorische Merkmale begrenzt.
Einteilung der KonservenEinteilung der Konserven
Typ Bezeichnung und LagerfähigkeitHitzebehandlung
( F- Wert )Abgetötet werden
1Halbkonserve
6 Monate bei + 5° CKerntemperatur mind.
65 – 75 °CVegetative MO
2Dreiviertelkonserve
12 Monate bei + 10°C oder 6 Monate bei + 15 °C
Fc= 0,6 – 0,8Fc = F-Wert im Kern
Wie bei 1, zusätzlich Sporen mesophiler Art,
Gattung Bacillus
3Vollkonserve
4 Jahre bei + 25°C ( abiot. Verderb )Fc = 4- 5,5
Wie bei 2, zusätzlich Sporenmesophiler Art, Gattung Clostridium
4Tropenkonserve
1 Jahr bei + 40°C ( abiot. Verderb )Fc = 12 – 15 ( und höher )
Wie bei 3, zusätzlich thermophile Sporen Gattung
Bacillus und Clostridium
5 Shelf stable products
Kerntemp. 80-90 °C bei einem aw<0,95 oder pH <
4,5Vegetative MO
Konserven FehlfabrikateKonserven Fehlfabrikate
Definition Bombagen
Bombagen sind Packungen, bei denen Deckel und Böden
(Blechdosen) oder Deckel (Glasverpackung) oder auch
die gesamte Packung (Kunststoffbeutel) durch
Gasbildung konvex nach außen gewölbt bzw. straff
aufgebläht sind.
Konserven FehlfabrikateKonserven Fehlfabrikate
Je nach Ursache wird zwischen
Chemischen-
Mikrobiologischen- und
Physikalischen-Bombagen
unterschieden.
Chemische BombagenChemische Bombagen
Bei sauren Füllgütern durch
innenseitige Korrosion.
Ursache:
VP-Material ist nicht auf die
Aggressivität des Füllgutes
abgestimmt
Mikrobielle BombagenMikrobielle Bombagen
Bei schwach sauren bis neutrale Füllgütern
Durch Rekontamination
– auf sichere Verschließtechnik achten
Durch Untersterilisation
– auf exakte Einhaltung der Sterilisationsparameter
achten
Scheinbombagen Scheinbombagen (physikalische Bombagen)(physikalische Bombagen)
Flatterbombagen
Hitzebombagen
Quellungs,-/ Zellularbombage
Bombagen durch Deformation
Arten der Wärmeübertragung im ProduktArten der Wärmeübertragung im Produkt
Die Wärmeübertragung im Produkt erfolgt je nach
dessen Beschaffenheit durch:
– Konduktion ( Wärmeleitung ) oder
– Konvektion ( Wärmeströmung )
Konduktion = WärmeleitungKonduktion = Wärmeleitung
Wärmeübertragung ohne
Ortsverlagerung der Teilchen
im Produkt
Erwärmung von der Wand zur
Mitte
Anwendung bei festen
Produkten z.B. Kochschinken
Abb. Schematische Darstellung der Konduktion
Konvektion = WärmeströmungKonvektion = Wärmeströmung
Wärmeströmung
verursacht durch den
Transport von
Teilchen im Produkt
Anwendung bei
gasförmigen oder
flüssigen Produkten
z.B. Milch
Abb. Schematische Darstellung der Konvektion
Zwangskonvektion = RührenZwangskonvektion = Rühren
Produkte mit konduktivem
Wärmetransport werden durch
mechanische Energie zur
Konvektion gezwungen
Mechanische Energie =
z.B. Rotation im
Sterilisationsprozess
Abb.Schematische Darstellung einer Zwangskonvektion
Das Verhalten des Kopfraumes bei Das Verhalten des Kopfraumes bei RotationsbewegungenRotationsbewegungen
Abb.: Bewegung der Luftblasen durch das Behältniszentrum bei optimaler Rotationsgeschwindigkeit
Abb.: Bewegung der Luftblasen des Kopfraums bei zu schneller Rotationsgeschwindigkeit
Wechselwirkung zwischen Verpackung und Wechselwirkung zwischen Verpackung und LebensmittelLebensmittel
Abiotischer Qualitätsabbau
– Ein Austausch mit der Umwelt ist durch die Verpackung
ausgeschlossen
– Im inneren der Konserve laufen stoffumsetzende Reaktionen
ab, die einen langsamen aber stetigen Qualitätsabbau zur
Folge haben
– Auslöser dieser Reaktionen sind meistens die
Temperatureinwirkungen während der Konservierung
(Sterilisation).
Ablauf im Praktikum Ablauf im Praktikum Teil 1Teil 1
Chili con Carne
Bereitstellung der Rohstoffe
Fleisch schneiden auf 2x2 cm
Abwiegen
Fleisch für 1 h in Gewürze einlegen (im Kühlraum)
Abwiegen der Komponente
n
Abfüllung der Soße in
die Dose
exakte Menge
?
Zuführung der Komponente zum Delmix MZM/VK-7
Überführung der Soße in
Eimer
Emulsion i.O.?
Fleisch Soße
WiegeprotokollRezeptur
Arbeitsanw.Waagen
Arbeitsanw.Delmix
ChecklisteEinwaagen
N
N-weiter emulgieren
Kopfraum 5 %
J
J
Abfüllung Chili in Dose
Ablauf im Praktikum Ablauf im Praktikum Teil 2Teil 2
Dichtigkeits-prüfung der
Dosen
Arbeitsanw. Dichtigkeitsprü
-fung von Dosen
Dosen verwerfen
Autoklaven beladen
J
N NDosen richtig
verschlossen?
Verschließen nochmal möglich?
Sterilisation
Arbeitsanw.AutoklavF-Wert-
Bestimmung
RezepturCheckliste
Ermittlung desF-Wertes
Temp.F-Wert
i.O
J
N
Verschließen der Dosen
Chili con Carne
J
Ablauf im Praktikum Ablauf im Praktikum Teil 3Teil 3
Kühltemp.
erreicht?
Ende
Verkostung / Lagerung
Dosen mit Handtuch trocknen
Entladen des Autoklaven
Kühlen Rezeptur
J
N
Chili con Carne
Ablauf im Praktikum Ablauf im Praktikum Chili con CarneChili con Carne
Herstellung der
Fleischkomponente
– Schneiden der Fleischstücke in
2x2 cm Würfel.
– Die Würfel mit den Gewürzen
vermengen und ca. 1 Std. ziehen
lassen (im Kühlraum).
Ablauf im Praktikum Ablauf im Praktikum Chili con carneChili con carne
Herstellung der
Soßenkomponente
Abwiegen aller
Komponenten
Mischen der Komponenten
im Delmix MZM / VK 7
Ablauf im Praktikum Ablauf im Praktikum Chili con carneChili con carne
Abfüllen der zwei Komponenten in die Dose.
Dosen verschließen.
Eine Dose vorher leer verschließen und den Verschluss mittels
Druckprüfung oder Falzprüfung auf Dichtigkeit prüfen.
Ablauf im Praktikum Ablauf im Praktikum Chili con carneChili con carne
Ablauf im Praktikum Ablauf im Praktikum Chili con carneChili con carne
Nach der Sterilisation werden die Dosen abgetrocknet und 5 Tage bebrütet
bei 37 °C .
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